Questões Militares de Física - Ondas e Propriedades Ondulatórias

“O compact disc (CD) é um disco de policarbonato transparente de 12 cm de diâmetro. Em uma de suas faces, existe uma fina camada de uma liga metálica na qual podem ser estampadas microscópicas depressões. As regiões com depressões e as regiões sem depressões representam em conjunto as informações por meio de um sistema binário. Esses dados são gravados a partir de 2 cm do centro do disco em uma trilha espiralada que se afasta com passo constante.

A leitura das informações é realizada utilizando-se um laser de baixa potência, que “lê” as depressões e as ausências de depressões do centro para a extremidade do disco. [...] Uma sequência de tais informações é decodificada pelo sistema e enviada para um alto-falante (no caso de sons) ou para uma tela de computador (no caso de imagens).”.

BÔAS, Newton Villas; DOCA, Ricardo Helou; BISCUOLA, Gualter José. Tópicos de Física 2. 19ª edição. São Paulo: Saraiva, 2012, p. 246.

O principal fenômeno ondulatório que permite o funcionamento da tecnologia citada é a

Os comprimentos de onda de maior interesse ecológico abrangem as faixas do ultravioleta, do visível e do infravermelho. Destas, a faixa visível (400 A 700 nm) assume maior importância dada a sua participação no processo fotossintético, classificadas como RFA (Radiação Fotossinteticamente Ativa). Na fotossíntese, a energia radiante é absorvida e transformada em energia de ligação química. Os receptores de radiação da fotossíntese são as clorofilas e os pigmentos acessórios (caroteno e xantofila). Considerando E a energia de um único fóton de frequência f incidente na clorofila e n, o número de fótons envolvidos no processo, para uma energia de 500 kCal, com luz de comprimento de onda de 700 nm, o número de fótons correspondentes será de aproximadamente, considerando: 

E = h _ˑ ƒ 

Constante de Planck → h = 6,62.10^-34 Js

1kCal = 4.10³J

Velocidade da luz → 3.10⁸ m/s

1nm = 10^-9m

A sirene de um carro de polícia emite ondas de 0,34m. O carro se aproxima de um observador em repouso em relação a terra.

Sabendo-se que o som se propaga no ar com velocidade de 340 m/s, é correto afirmar.

Um jovem preenche totalmente um recipiente retangular de vidro com fatias de pão de forma e sobre essas coloca uma camada homogênea de queijo ralado com a intenção de derretê-lo, em um forno de microondas. Como o recipiente caberia justo no interior do forno de microondas, ele retirou o prato giratório (pois não teria como girar) e colocou o recipiente diretamente no fundo do forno e o ligou.

Após o tempo normal para o derretimento do queijo, o forno é desligado e aberto. O jovem percebeu que a cobertura de queijo apresentava um padrão retangular de pontos em que o queijo derreteu e entre esses pontos o queijo não derreteu. Entre os pontos que o queijo derreteu, ele percebeu que a distância era sempre de 6,0 cm, conforme a figura:

Supondo isso ser efeito do fenômeno da formação de ondas estacionárias entre as paredes do forno e que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar seja 3x10⁸ m/s, o jovem calculou a frequência utilizada no gerador de microondas desse forno. Assinale a alternativa que apresenta corretamente esse valor.

Uma fonte puntiforme produz ondas mecânicas esféricas em um meio tridimensional uniforme e isotrópico.

A intensidade da onda (I) é dada pela razão entre a potência irradiada e a área da superfície da frente de onda. Considerando-se que a potência “P” da fonte é distribuída uniformemente na superfície da frente de onda, a intensidade “I” em um ponto situado a uma distância “d” da fonte é dada pela expressão: